基于UML的用例图模型创建

第２３卷第２期　２０１５年４月　安徽　Ｊｏｕｒｎａｌ　建筑大学学报　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｊｉａｎｚｈｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖｏ１．２３　Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２０１５　

ＤＯＩ：１０．１１９２１／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—８３８２．２０１５０２１６　

基于ＬＴＬ的ＵＭＬ状态图测试用例生成方法　

高　莉　

（安徽建筑大学电子与信息工程学院计算机系，安徽合肥２３０６０１）　

摘要：测试用例的自动生成是软件测试研究的主要方向之一，针对软件开发过程中测试数据生成存在低　效、无目的、冗余等问题，提出了基于ＵＭＬ状态模型图的面向对象类级测试用例生成方法，将ＵＭＬ状态图　转换成相应的事件确定有限状态机，通过线性时序逻辑的模型检测技术，验证有限状态机模型的正确性，实　验结果表明，该方法能够在不降低迁移覆盖准则的情况下，生成数量少、针对性强的测试用例集。　关键词：软件测试；测试用例生成；ＵＭＬ状态图；线性时序逻辑　中图分类号：ＴＰ３１　文献标识码：Ａ　文章编号：２０９５—８３８２（２０１５）０２—０７５—０４　

Ｔｅｓｔ　Ｃａｓｅｓ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｒｏｍ　ＵＭＬ　Ｓｔａｔｅｃｈａｒｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＬＴＬ　

ＧＡｏ　Ｌｉ　

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ａｎｈｕｉ　Ｊｉａｎｚｈｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ　２３０６０１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅｓｔ　ｃａｓｅｓ　ｉＳ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　

ｔｅｓｔｉｎｇ．Ｆｏｒ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ　ｅｘｉｓｔ　ｉｎ　ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｎｏ　ｐｕｒｐｏｓｅ，　

计算机工程与设计Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　２０１０，３１（１７）　３８３５　

・软件与算法・　

基于改进蚁群算法ＵＭＬ状态机图的测试用例生成　

任洪丽，　张伟，　李文瑞　

（江南大学信息学院，江苏无锡２１４１２２）　

摘　要：为了减少测试工作量，防止测试用例数目过多而导致爆炸，提出了使用改进的蚁群算法直接从ＵＭＬ状态机图中生　

成测试用例的方法。利用ＵＭＬ状态图是对系统可能的生命历程进行建模，由于状态图具有直观性，所以简化了生成测试用　

例过程，从而减少了测试的工作量。通过构造人工蚁群以及动态更新信息素矩阵，让蚂蚁选择还没有搜索或边信息素最小　

的顶点，确保了测试用例的数量既满足测试需求，又不会过多。通过编写算法及模拟仿真，对该算法的可行性和有效性做了　

验证和仿真分析。　

关键词：软件测试；测试用例；ＵＭＬ状态机图；蚁群算法；有向图　

中图法分类号：ＴＰ３１１．５６　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—７０２４（２０１０）１７—３８３５—０３　

Ｔｅｓｔ　ｃａｓｅｓ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ＵＭＬ　ｓｔａｔｅ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｄｉａｇｒａｍｓ　ｕｓｉｎｇ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ＡＣＯ　

ＲＥＮ　Ｈｏｎｇ—ｌｉ。　ＺＨＡＮＧ　Ｗｌｅｉ，　ＬＩ　Ｗ＿ｅｎ—ｒｕｉ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉａｎｇｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，№ｉ　２１４１２２．Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｃｕｔ　ｄｏｗｎ　ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆｔｅｓｔ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ａｎｄ　ａｖｏｉｄ　ｔｏ　ｎｕｍｂｅｒ　ｅｘｐｌｏｄｉｎｇ　ｏｆｔｅｓｔ　ｃａｓｅｓ，ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｈａｔ　ｕｓｉｎｇ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ａｎｔ　ｃｏｌｏｎｙ　

ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ（ＡＣＯ）ｇｅｎｅｒ￣ｅ　ｔｅｓｔ　ｃａｓｅｓ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｆｒｏｍ　ＵＭＬ　ｓｔａｔｅ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｄｉａｇｒａｍｓ　ｉｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｉｔ　ｍｏｄｅｌｓ　ｔｈｅ　ｐａｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　

第２６卷第４期　２００６年４月　计算机应用　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｌｅａｔｉｏｎｓ　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．４　

Ａｐｒ．２００６　

文章编号：１００１—９０８１（２００６）０４—０８４４—０３　

基于ＵＭＬ活动图的测试用例自动生成方法研究　

牟　凯，顾　明　

（清华大学软件学院，北京１０００８４）　

（ｋｋ２００２ｋａｙ＠ｙａｈｏｏ．ＣＯＢ．ｅｎ）　

摘要：基于ＵＭＬ活动图对系统测试的方法进行研究。针对活动图半形式化特性，给出了活动　

图的形式化描述及测试覆盖准则的定义。重点分析并发活动的顺序及排列，引入人机动态交互的方　

法在测试场景生成算法上加以约束，避免了测试场景集数量爆炸，使自动化生成测试用例可行性有一　

定提高。最后，讨论了从测试场景到测试用例的方法，从而为ＵＭＬ活动图的自动化测试提供了系统　

的、有效的、可行的方法。　

关键词：ＵＭＬ活动图；测试场景；测试用例自动生成　

中图分类号：ＴＰ３１１．５　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｃａｓｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＵＭＬ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｄｉａｇｒａｍ　

ＭＵ　Ｋａｉ，ＧＵ　Ｍｉｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＳｏｆｔｗａｒｅ，￣ｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｌｔｉｎｇ　１０００８４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＵＭＬ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｄｉａｇｒａｍ，ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｅｓｔ　ｍｅｔｈｏｄ　Ｗａ￥ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｄｉａｇｒａｍ　ｓｅｍｉ—ｆｏｒｍａｌ　

ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ，ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｄｉａｇｒａｍ　ｆｏｒｍａｌ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅｓｔ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　ｒｕｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　

ｉｎｔｅｒｅｕｒｒｅｎｔ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｅｓｔｅｒ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ　ｏｎ　ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｓｃｅｎａｒｉｏ，ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｓｃｅｎａｒｉｏ，ｐｒｏｍｏｔｅｄ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｅａｓｅ．　

UML建模—EA创建UseCase（⽤例图）

⽤例图主要⽤来描述“⽤户、需求、系统功能单元”之间的关系。它展⽰了⼀个外部⽤户能够观察到的系统功能模型图。1.新建⽤例图

2.⽤例图⼯具：

3.⼀个简单⽤例：

⽤例图所包含的元素如下：1. Actor：参与者

表⽰与您的应⽤程序或系统进⾏交互的⽤户、组织或外部系统。⽤⼀个⼩⼈表⽰。

使⽤者是系统的⼀个⽤户 ；⽤户可以意味着⼈类的⽤户，⼀台机器，或甚⾄另⼀个系统或⼦系统模型中。任何从外⾯或系统边界与系统交互的东西被称为⼀个使⽤者。使⽤者通常与⽤例相关联。

使⽤者可以使⽤系统，通过图形⽤户界⾯、 批处理接⼝或⼀些其他媒体。在⽤例的情况下，系统必须提供功能的详细信息记录和⼀个使⽤案例与使⽤者的互动来满⾜⽤户的要求。

使⽤者也代表了在序列图中，可以显⽰这些⽤户的⾓⾊并使⽤矩形表⽰法。Enterprise Architect 业务建模⽀持构造型的使⽤者元素。业务建模元素还将使⽤者表达作为构造型对象。2. ⽤例(Use Case)

⽤例就是外部可见的系统功能，对系统提供的服务进⾏描述。⽤椭圆表⽰。

⽤例 是 ⼀UML 建模元素，⽤来描述⼀个拟议系统的⽤户是如何与系统交互的，以执⾏离散的功能单元。它描述，并表⽰为最终⽤户 （⼈员、 机器或其它系统） 的意义，须离开系统中完成状态的时间单相互作⽤：互动已完成或回滚到⽤例初始状态：通常具有要求和约束，描述⽤例的基本特征和规则可以有相关联的序列图说明⾏为的随时间的变化，谁给谁在做什么，何时做的通常情况下有场景与之相关联， 描述⼯作流随时间产⽣的结果。已关联可选择的⼯作流 （例如，要捕的异常） 也会启⽤3. 关系

⽤例图中涉及的关系有：关联、泛化、包含、扩展。 a. 关联(Associate)

表⽰参与者与⽤例之间的通信，任何⼀⽅都可发送或接受消息。 b. 泛化(Generalize)

就是通常理解的继承关系，⼦⽤例和⽗⽤例相似，但表现出更特别的⾏为；⼦⽤例将继承⽗⽤例的所有结构、⾏为和关系。⼦⽤例可以使⽤⽗⽤例的⼀段⾏为，也可以重载它。⽗⽤例通常是抽象的。